[发明专利]高分子厚膜电阻组成及其制作方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种电阻组成及其制作方法，特别是关于一种高分子厚膜电阻组成及其制作方法。

背景技术

随着通信电子产品高功能化的需求，以及信号传输的高速高频化，使得被动组件与主动组件需求大幅增加。为了提高被动组件效能，减少被动组件数量，降低电路板面积，利用小型化技术的优点，是将电容、电阻及电感等独立式被动组件逐渐变成内埋式被动组件，崁入电路板中，以提高装置密度并缩小基板面积。

信号传输的高速高频化以及传输距离的缩短，相对的也产生一些亟待改善的问题，如快速发展的高密度互连技术(High Density Interconnection；HDI)，当组件间密度提高，组件与组件间的寄生效应日亦明显，特别在高频传输的应用上，更易造成噪声与讯号延迟、电磁干扰(ElectromagneticInterference；EMI)等问题；若改使用埋入式电容电阻，将可降低或减少寄生效应，大幅提升产品在高频高速下作用的表现。同时也减少焊锡接合(SolderJoint)、穿孔(Through Hole)、及微孔(Micrvia)数目，并提升产品的良率。

内埋式电阻的优点在于能缩小基板面积、降低成本、及有效提升组件功能。使用内埋式电阻时，所产生的串联电感远比独立式电阻来的小。而在上升时间(Rise time)很短的情况下，使用独立式电阻所产生的感应阻抗随的提升。使用内埋式电阻，由于传输距离短，几乎可以忽略此感应阻抗。但当传输频率超过100MHz以上时，电阻所需的数量遽增。为降低组装成本，提高效能，减少使用面积并提高可靠度，更是需要以内埋式电阻取代表面黏着式(SMT)电阻。其典型性的应用有：数字电阻产品的开口接收器、LED电流控制、线路终结等等。内埋式电阻在产品上可分成两大类，一为薄膜电阻，一为厚膜电阻，前者可使用电解镀着法(Electroplate)、溅镀法(Sputter)或化学汽相沉积(CVD)等方法；后者则是使用传统网印法为主。

常见的厚膜电阻在应用上，依基材的选择与后续的热反应，可分为高温烧结型及低温烘烤型两种。高温烧结型是指厚膜经500～900℃烧结而成的，适合整合于陶瓷基板中；而另一适合用于PCB内埋技术的厚膜电阻则是属于低温烘烤型，再利用网印制程后以120～200℃的热风烘烤或使用UV照射，除使溶剂挥发的外，涂料中的热固型树脂产生交联硬化形成所要的图形，即所谓的高分子厚膜电阻(Polymer Thick Film Resistor)，简称PTF电阻。PTF电阻主要以高分子树脂为基础，填充导电性物质，其特色在于可使用一般的厚膜印刷，笔直地将图形印刷在介电层或是已蚀刻好的铜线路上，且烘烤温度符合一般的PCB制程，体积小、重量轻且价格便宜，并有较大的片电阻(Sheet Resistance)范围，可从15Ω～1MΩ；但缺点是变异性(Tolerance)较大，约10～50％不等，为改善此缺点并扩大其应用性，提高电阻值的范围与降低误差变异性(＜5％)是重点所在。

埋入式被动组件技术的开发已有多年的时间，在专利上，大部分的揭露者多以电阻制程方面及关于低温共烧多层陶瓷(LTCC)的专利，材料配方仅为部分，电阻材料配方都只是简单描述为高分子树脂(如环氧树脂)与导电粉体(如碳黑)的混成物，殊不知其中仍有相当多重要配方技术需厘清，实非现有的高分子树脂(如环氧树脂)与导电粉体的混合可任意达成。